本实用新型公开的属于河水净化技术领域，具体为一种基于梯度反应墙的黑臭河流净化系统，包括河道、梯度墙和位于梯度墙两侧的化学净化单元和生物净化单元，所述化学净化单元和生物净化单元分别位于河道上游位置和下游位置，所述化学净化单元包括净化框架池，所述净化框架池上安装有支架，所述支架上安装有储料筒，所述储料筒的上侧设置有加注口，结合水利梯度的曝气充氧效果，不仅净化效果高效且净化物种全面，且方法简单，系统稳定后可长时间发挥作用；通过下游的生物净化单元，能够对悬浮固体物质、有机物、氮、磷灯物质进行清除；通过化学净化单元去除黑臭河道中悬浮物质以及溶解性氮、磷，降低水的色度。